Composiciones de polímeros de etileno.

Una composición de polímero de etileno obtenible por un proceso que comprende polimerizar etileno,

solo, o con un comonómero, para producir un polímero de etileno en una primera etapa, transferir el polímero producido en la primera etapa a una segunda etapa, en la que se polimeriza un etileno de segunda etapa, solo, o con un comonómero, en presencia del polímero producido en la primera etapa, y en el que la primera etapa es una etapa de polimerización en suspensión, y la polimerización en la primera etapa se lleva a cabo en presencia de un sistema catalizador que comprende: (a) un precursor de catalizador sólido que comprende un metal de transición seleccionado de titanio y vanadio; magnesio, un haluro, un dador de electrones y un material en forma de partículas sólido que comprende un óxido inorgánico, y (b) un compuesto de organoaluminio; y en el que el diámetro medio de partículas del precursor de catalizador sólido, basado en el volumen total de precursor de catalizador sólido, D50, varía de 1 a 13 micrómetros,

teniendo dicha composición una densidad de 0,915 a 0,970 g/cm3 y un MI5 de 0,02 a 3,5 dg/min, y en el que la composición tiene

(a) menos de 6 geles por m2 de un tamaño mayor de 800 micrómetros, y menos de 100 geles por m2 de un tamaño en el intervalo de 400 a 800 micrómetros, en el que el número y tamaño de los geles se determinan en una muestra de 5 m2 de una película colada de 50 micrómetros de grosor preparada a partir de la composición de polímero de etileno, y

(b) un módulo de Young de flexión, medido en un aparato Instron según la norma ISO 178, mayor de 1340*{1-exp[- 235*(densidad - 0,9451)]}.

Composiciones de polímeros de etileno

La presente invención se refiere a composiciones de polímeros de etileno obtenibles mediante un proceso y a artículos de manufactura a partir del mismo.

Las composiciones de polímeros de etileno para su uso en artículos moldeados, tales como tuberías, recipientes, revestimientos para cables y aislamientos, y películas requieren un buen equilibrio de propiedades mecánicas, resistencia química, propiedades de procesado y propiedades ópticas. Aunque es deseable un peso molecular relativamente alto del polímero, en combinación con una deseada mayor densidad de la composición para potenciar determinadas propiedades mecánicas, la capacidad de procesado de la composición se reduce a mayor peso molecular. Por esta razón, se han propuesto para abordar estos problemas composiciones que contienen componentes pollmérlcos de alto peso molecular y bajo peso molecular.

Tales composiciones pueden obtenerse mediante mezclado físico, por ejemplo, por medio de extrusoras o en otros mezcladores, pero de forma ventajosa se producen en un proceso de reacción de varias etapas con el fin de evitar la energía y costo extras y el menor grado de mezcla homogénea asociado con procesos de mezcla física.

En general, en la producción de composiciones pollmérlcas, es deseable el uso de catalizadores, que tienen pequeños diámetros de partícula, debido a que tales catalizadores tienen en general alta actividad, lo cual da lugar a una economía de proceso. Sin embargo, en el caso de procesos de varias etapas, para producir composiciones de polímeros de etileno que cuales son conocidas en la técnica, el uso de catalizadores que tienen pequeños diámetros de partícula puede ser problemático. Por ejemplo, en la solicitud de PCT WO 94/22948, que se refiere a un proceso de fabricación de homopolímeros y copolímeros olefínlcos que una distribución de peso molecular bimodal, se aprecia que, en un proceso de varias etapas, los finos producidos en el primer reactor son catalíticamente muy activos, lo que significa que tienden a provocar sobrecalentamiento local y formación de geles en el producto final.

Por tanto, existe una necesidad de reducir los niveles de gel en composiciones de polímeros de etileno producidas en un proceso de vahas etapas, en el que la primera etapa se lleva a cabo en un reactor en suspensión.

La presente Invención se refiere a una composición de polímero de etileno obtenible por un proceso que comprende polimerlzar etileno, solo, o con un comonómero, para producir un polímero de etileno en una primera etapa, transferir el polímero producido en la primera etapa a una segunda etapa, en la cual se polimerlza el etileno de la segunda etapa, solo, o con un comonómero, en presencia del polímero producido en la primera etapa, y en el que la primera etapa es una etapa de polimerización en suspensión, y la polimerización en la primera etapa se lleva a cabo en presencia de un sistema catalizador que comprende: (a) un precursor de catalizador sólido que comprende un metal de transición seleccionado de titanio y vanadio; magnesio, un haluro, un dador de electrones, y un material en partículas sólido que comprende un óxido Inorgánico, y (b) un compuesto de organoalumlnlo; y en el que el diámetro medio de partículas del precursor de catalizador sólido, basado en el volumen total del precursor de catalizador sólido, D50, varía de 1 a 13 micrómetros,

teniendo dicha composición una densidad de 0,915 a 0,970 g/cm3 y un MI5 de 0,02 a 3,5 dg/min, y en el que la composición tiene

(a) menos de 6 geles por m2 de un tamaño mayor de 800 micrómetros, y menos de 100 geles por m2 de un tamaño en el intervalo de 400 a 800 micrómetros, en el que el número y tamaño de los geles se determinan en una muestra de 5 m2 de una película colada de 50 micrómetros de grosor preparada a partir de la composición de polímero de etileno, y

(b) un módulo de Young de flexión, medido en un aparato Instron según la norma ISO 178, mayor de 1340*{1-exp[- 235*(densidad - 0,9451)]} o

(c) un módulo de Young de flexión mayor de 1355*{1-exp[-235*(densidad - 0,9448)]}.

La invención también se refiere un artículo de fabricación obtenido por el proceso de la presente invención. La composición de etileno puede contener homopolímeros, copolímeros, terpolímeros u otros multlpolímeros (polímeros que contienen más de dos comonómeros) de etileno. Comonómeros adecuados Incluyen, aunque sin quedar limitados a los mismos, a-olefinas de C3-C20 y dlenos. La presente invención se refiere también a composiciones de polímeros de etileno que son particularmente adecuadas para recipientes moldeados por soplado de reducido grosor para productos domésticos e industriales. Las composiciones de la invención proporcionan productos moldeados con rigidez Incrementada comparada con otras resinas de densidades similares.

La rigidez Incrementada se describe como "módulo de Young de flexión de 3 puntos", de acuerdo con las siguientes ecuaciones:

F > 1340*{1-exp[-235*(p - 0,9451)]} (Ec. 1)

F > 1355*{1-exp[-235*(p - 0,9448)]} (Ec. 2)

siendo F = módulo de Young de flexión de 3 puntos (MPa),

p = densidad (g/cm3) y a1, a2 y a3 son cada uno un coeficiente.

La invención también proporciona una composición de polímero de etileno que tiene una densidad de 0,915 - 0,970 g/cm3, un Ml5 de 0,02 - 3,5 g/10 min, y en la que la composición tiene un módulo de Young de flexión, medido en un aparato Instron de acuerdo con la norma ISO 178, mayor de 1340*{1-exp[-235*(p - 0,9451)]}, y también proporciona dicha composición en combinación con una o más características adicionales como se discute en la presente memoria.

La invención también proporciona una composición de polímero de etileno, que tiene una densidad de 0,915 - 0,970 g/cm3, un Mis de 0,02 - 3,5 g/10 min, en la que la composición tiene un módulo de Young de flexión mayor de 1355*{1-exp[-235*(p - 0,9448)]}, y también proporciona dicha composición en combinación con una o más características adicionales como se discute en la presente memoria.

La invención también proporciona composiciones, preparadas mediante los procesos descritos en la presente memoria, y en la que la composición comprende una resina de polietileno bimodal, y en la que, en una realización, la resina de polietileno bimodal comprende un polímero de etileno de alto peso molecular y un polímero de etileno de bajo peso molecular, y

en la que el polímero de etileno de bajo peso molecular tiene un Ml2 de 10 g/10 min a 1000 g/10 min, y una densidad

de al menos 0,920 g/cm3, y

en la que la composición tiene una densidad de 0,915 g/cm3 a 0,970 g/cm3 La invención también proporciona composiciones con una o más características diferentes a las descritas en la presente memoria.

La figura 1 representa el módulo de Young de flexión frente a perfiles de densidad.

En el proceso descrito en la presente memoria, las composiciones de polímero de etileno se preparan polimerizando etileno, solo, o con un comonómero, para producir polímero de etileno en varias etapas. El proceso puede llevarse a cabo, llevándose a cabo las diferentes etapas subsiguientemente en el mismo reactor, en un reactor que tiene varias etapas o zonas de reacción, o en una serie de reactores, consistiendo cada uno en una o más etapas. En todas las realizaciones de la presente invención, el polímero producido en una etapa más temprana es transferido a una etapa posterior, en la cual se polimeriza el etileno de etapa posterior, solo, o con un comonómero, en presencia de polímero producido en una etapa anterior. La polimerización en cada etapa se produce de forma típica mediante una polimerización en suspensión, sin embargo, la polimerización puede producirse mediante otro tipo de polimerización, tal como una polimerización de fase gaseosa.

En el proceso descrito en la presente memoria, la primera etapa es preferiblemente una etapa de polimerización en suspensión. En una polimerización en suspensión, se forma una suspensión de polímero en forma de partículas sólidas en un medio diluyente líquido de polimerización, al cual se añaden etileno, opcionalmente comonómeros, catalizador y opcionalmente, un agente de control de peso molecular, tal como hidrógeno. La suspensión que incluye el polímero y diluyente líquido, también referida como suspensión, es extraída de la primera etapa, preferiblemente de manera intermitente o continua, seguido, opcionalmente, por separación de todo o parte del monómero, diluyente y otros componentes, tales como componentes volátiles. Así, los componentes separados pueden reciclarse de manera opcional, después de una destilación,... [Seguir leyendo]

1. Una composición de polímero de etileno obtenible por un proceso que comprende polimerlzar etileno, solo, o con un comonómero, para producir un polímero de etileno en una primera etapa, transferir el polímero producido en la primera etapa a una segunda etapa, en la que se polimeriza un etileno de segunda etapa, solo, o con un comonómero, en presencia del polímero producido en la primera etapa, y en el que la primera etapa es una etapa de polimerización en suspensión, y la polimerización en la primera etapa se lleva a cabo en presencia de un sistema catalizador que comprende: (a) un precursor de catalizador sólido que comprende un metal de transición seleccionado de titanio y vanadio; magnesio, un haluro, un dador de electrones y un material en forma de partículas sólido que comprende un óxido Inorgánico, y (b) un compuesto de organoaluminio; y en el que el diámetro medio de partículas del precursor de catalizador sólido, basado en el volumen total de precursor de catalizador sólido, Dso, varía de 1 a 13 micrómetros,

teniendo dicha composición una densidad de 0,915 a 0,970 g/cm3 y un Ml5 de 0,02 a 3,5 dg/min, y en el que la composición tiene

(a) menos de 6 geles por m2 de un tamaño mayor de 800 micrómetros, y menos de 100 geles por m2 de un tamaño en el intervalo de 400 a 800 micrómetros, en el que el número y tamaño de los geles se determinan en una muestra de 5 m2 de una película colada de 50 micrómetros de grosor preparada a partir de la composición de polímero de etileno, y

(b) un módulo de Young de flexión, medido en un aparato Instron según la norma ISO 178, mayor de 1340*{1-exp[- 235*(densidad -0,9451)]}.

2. Una composición de polímero de etileno obtenible por un proceso que comprende polimerlzar etileno, solo, o con un comonómero, para producir un polímero de etileno en una primera etapa, transferir el polímero producido en la primera etapa a una segunda etapa, en la que se polimeriza un etileno de segunda etapa, solo, o con un comonómero, en presencia del polímero producido en la primera etapa, y en el que la primera etapa es una etapa de polimerización en suspensión, y la polimerización en la primera etapa se lleva a cabo en presencia de un sistema catalizador que comprende: (a) un precursor de catalizador sólido que comprende un metal de transición seleccionado de titanio y vanadio; magnesio, un haluro, un dador de electrones y un material en forma de partículas sólido que comprende un óxido inorgánico, y (b) un compuesto de organoaluminio; y en el que el diámetro medio de partículas del precursor de catalizador sólido, basado en el volumen total de precursor de catalizador sólido, Dso, varía de 1 a 13 micrómetros,

teniendo dicha composición una densidad de 0,915 a 0,970 g/cm3 y un Mis de 0,02 a 3,5 dg/min, y en el que la composición tiene

(a) menos de 6 geles por m2 de un tamaño mayor de 800 micrómetros, y menos de 100 geles por m2 de un tamaño en el intervalo de 400 a 800 micrómetros, en el que el número y tamaño de los geles se determinan en una muestra de 5 m2 de una película colada de 50 micrómetros de grosor preparada a partir de la composición de polímero de etileno, y

(c) un módulo de Young de flexión mayor de 1355*{1-exp[-235*(densidad - 0,9448)]}.

3. Un artículo de fabricación que comprende la composición de la reivindicación 1 o la reivindicación 2.